Nikola Tesla - vergessenes Genie

Scheibenläuferturbine (Tesla-Turbine)

Turbine: Strömungskraftmaschine, die einem durchfließenden Medium mechanisch Energie entzieht und diese als Rotationsenergie über Wellen oder Kupplungen an das anzutreibende Aggregat abgibt.

Auch in modernen Kernkraftwerken wird mit Wasserdampf eine Turbine gespeist, die Rotationsenergie abgibt, ein Generator wandelt diese Energie in elektrische Energie um.

Bei allen Turbinen dieser Bauart prallt der Teilchenstrom senkrecht auf Schaufeln, was Verwirbelungen und Vibrationen erzeugt, die Kraft des Dampfs wird dabei nicht nur in die gewünschte Drehbewegung, sondern auch in Verwirbelungen und Vibrationen umgewandelt (aufgeteilt). Dadurch hat man einen hohen Energieverlust, der Wirkungsgrad läßt nach. Es werden aber auch sehr hohe Anforderungen auf die Belastbarkeit der Schaufeln gesetzt.

Die Scheibenläuferturbine besteht aus mehreren nebeneinander auf einer Achse angeordneten Scheiben. Der Dampfstrahl wird parallel zu den Scheiben auf diese durch die Eintrittsöffnung geleitet. Durch die Adhäsionskraft (Gleitreibung der Luft auf der Scheibenoberfläche) werden die Scheiben in Bewegung um die Achse versetzt. Durch die Reibung wird der Dampfstrom abgebremst. Durch die Seitenwände wird der Strahl auf eine Kreisbahn umgelenkt und treibt dabei weiter die Scheiben an. An der Eintrittsöffnung wird der Strahl von dem nachströmenden Dampf auf eine weiter innen liegende Kreisbahn gelenkt. Da auf der inneren Kreisbahn die Kurvengeschwindigkeit geringer als außen ist, kann der schon gebremste Dampfstrom die Scheiben noch weiter antreiben. Vor der Strahl die Mitte der Scheiben erreicht, wird er durch Öffnungen nach außen entlassen. Dieses Prinzip hat einige Vorteile:

Da der Dampfstrom nicht plötzlich sondern kontinuierlich abgebremst wird, entstehen keine Vibrationen. Somit wird keine Kraft in Wirbel, Vibrationen oder sonstige ungewollten Energieformen umgewandelt, der Wirkungsgrad ist daher höher. Da nur die Lager der Achse geringe Toleranzen aufweisen müssen und keine hochbelastbaren Materialien benötigt werden halten sich die Produktionskosten niedrig. Eine hohe Lebenserwartung ist deshalb zu erwarten, da die Turbine nur aus zwei Teilen, Gehäuse und Scheiben mit Achse, besteht

Ein Prototyp Teslas mit 250 mm Druchmesser entwickelte bei 5.000 Umdrehungen pro Minute ca. 80 kW.

Patentnummer 1.061.206,
Österreichisches Patent AT60332

Wikipedia-Artikel: http://de.wikipedia.org/wiki/Tesla-Turbine

Wikipedia-Artikel englisch: http://en.wikipedia.org/wiki/Tesla_turbine